OTDR 测试技巧与假峰现象的分析
OTDR测试与误差分析
OTDR测试与误差分析OTDR是光缆工程施工和光缆线路维护工作中最重要的测试仪器，它能将长100多公里光纤的完好情况和故障状态，以一定斜率直线（曲线）的形式清晰的显示在几英寸的液晶屏上。
根据事件表的数据，能迅速的查找确定故障点的位置和判断障碍的性质及类别，对分析光纤的主要特性参数能提供准确的数据。
OTDR主要是根据光学原理以及瑞利散射和菲涅尔反射理论制成的。
仪表的激光源发出一定强度和波长的光束至被测光纤，由于光纤本身的缺陷，制作工艺和石英玻璃材料组分的不均匀性，使光在光纤中传输将产生瑞利散射；由于机械连接和断裂等原因将造成光在光纤中产生菲涅尔反射，由光纤沿线各点反射回的微弱的光信号经光定向耦合器到仪器的接收端，通过光电转换器，低噪声放大器，数字图象信号处理等过程，实现图表、曲线扫迹在屏幕上显现。
目前OTDR 型号种类繁多，操作方式也各不相同，但其工作原理是一致的。
在光纤线路的测试中，应尽量保持使用同一块仪表进行某条线路的测试，各次测试时主要参数值的设置也应保持一致，这样可以减少测试误差，便于和上次的测试结果比较。
即使使用不同型号的仪表进行测试，只要其动态范围能达到要求，折射率、波长、脉宽、距离、均化时间等参数的设置亦和上一次的相同，这样测试数据一般不会有大的差别。
一、 OTDR测试1.测试方式：利用OTDR进行光纤线路的测试，一般有三种方式，自动方式，手动方式，实时方式。
当需要概览整条线路的状况时，采用自动方式，它只需要设置折射率、波长最基本的参数，其它由仪表在测试中自动设定，按下自动测试（测试）键，整条曲线和事件表都会被显示，测试时间短，速度快，操作简单，宜在查找故障的段落和部位时使用。
手动方式需要对几个主要的参数全部进行设置，主要用于对测试曲线上的事件进行详细分析，一般通过变换、移动游标，放大曲线的某一段落等功能对事件进行准确定位，提高测试的分辨率，增加测试的精度，在光纤线路的实际测试中常被采用。
OTDR操作、曲线分析、参数解析
OTDR的英文全称是Optical Time Domain Reflectometer，中文意思为光时域反射仪。
OTDR是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅尔反射所产生的背向散射而制成的精密的光电一体化仪表，它被广泛应用于光缆线路的维护、施工之中，可进行光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量。
一、ODTR的基本原理要想真正明白OTDR的原理，首先我们必须明白它的光学原理和工原理。
能够准确的区分瑞利散射和菲尼尔反射。
（一）光学原理瑞利散射：是光纤的一种固有损耗，是指光波在光纤传输时，遇到一些比光波波长小的微粒而向四周散射，导致光功率减小的现象。
瑞利散射光有以下特征：波长与入射光波的波长相同，它的光功率与此点的入射光功率成正比。
菲尼尔反射：就是光在从一种介质(光纤)传到另一种介质(空气)中时，被沿原介质(光纤)反射回来。
在什么情况下可能产生瑞利散射和菲尼尔反射？瑞利散射：如同大气中的颗粒散射了光，使天空变成蓝色一样。
瑞利散射的能量大小与波长的四次方的倒数成正比，大约比入射光功率低60dB，即入射光功率的0．0001％。
所以波长越短散射越强，波长越长散射越弱．还需要注意的是能够产生背向瑞利散射的点遍布整段光纤，是连续的。
菲尼尔反射就是我们平常所理解的光反射，是指光在从一种介质(光纤)传到另一种介质(空气)中时，被沿原介质(光纤)以入射时相同的角度反射回来。
需要注意的是菲涅尔反射是离散的，由光纤上个别的点位置产生。
而反射回来的光强度可达到入射光强度的4％。
（一个灰尘的直径是10-100UM，一个光纤的直径只有9UM左右。
）工作原理OTDR测试是通过发射光脉冲到光纤内,然后在OTDR端口接收返回的信息来进行。
当光脉冲在光纤内传输时，会由于光纤本身的性质，连接器，接合点，弯曲或其它类似的事件而产生散射，反射。
其中一部分的散射和反射就会返回到OTDR中。
返回的有用信息由OTDR的探测器来测量，它们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片断。
如何用OTDR 进行光缆单盘检测以及光纤故障排除
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OTDR常见曲线分析大全——测试人员必备
OTDR常见曲线分析大全——测试人员必备OTDR常见曲线分析大全——测试人员必备长度测量一般采用两点法，，将受测光纤与尾纤一端相接，尾纤一端连到OTDR上，调整出显示尾纤和受测光纤的后向散射峰。
其曲线见图方法：将光标A置于第一个菲涅尔反射峰前沿，将光标B置于第二个菲涅尔反射峰前沿，光标A与光标B之间的相对距离差就为被测光纤长度。
光纤衰减的测试方法：将光标A置于第一个菲涅尔反射峰后沿，曲线平滑的起点，将光标B置于第二个菲涅尔反射峰前沿，光标A与光标B间显示衰减系数就是光纤A、B间衰减系数，但非整根光纤的衰减系数。
典型的后向散射信号曲线a、输入端的Fresnel反射区（即盲区）b、恒定斜率区c、局部缺陷、接续或耦合引起的不连续性d、光纤缺陷、二次反射余波等引起的反射e、输出端的Fresnel反射盲区：决定OTDR所能测到最短距离和最接近距离，是由于活接头的反射引起OTDR接收机饱和所至，盲区通常发生在OTDR面板前的活接头反射，但也可以在光纤的其它地方发生，一般OTDR盲区为100m。
盲区分为衰减盲区和事件盲区衰减盲区：从反射点开始至接收机恢复到后向散射电平约0.5dB 范围内的这段距离,这段距离就是OTDR能再次测试衰减和损耗的点.式中：D的长度就为衰减盲区的长度事件盲区:从OTDR接收到反射点到开始到OTDR恢复到最高反射点1.5DB以下这段距离,在这以后才能发现是否还有第二个反射点,但还不能测试衰减.式中：D1的长度就为事件盲区的长度。
影响盲区的因素:a、入射光的脉冲宽度、b、反射光的脉冲宽度、c、入射光的脉冲后端形状、d、所用脉冲越小，盲区越大。
消除盲区的方法：加尾纤（过渡纤），最好2KM以上接头损耗的测量方法：将光标定于曲线的转折处如图位置，然后选择测接头损耗功能键，便可测得接头损耗。
外部因素引起的可能曲线变化这里的外部因素指施加于光缆并传递至光纤的张力及侧向受力，还有温度的变化。
这些都会造成曲线弓形弯曲。
对OTDR测试精确度问题的分析
盲区是指 ＯＴＤＲ 的接收器从饱和到能进行测试所需要的时 间。盲区的宽度定义有两种： （ １） 饱和起点至曲线从饱和处下降 ０．５ ｄＢ 的点， 即 Ｄ１； （ ２） 饱和起点至曲线从正常衰减起点向上抬 升 ０．５ ｄＢ 的点， 即 Ｄ２， 如图 ３ 所示。由图可见， 两种取法的宽度 是不一样的， 很明显 Ｄ１ ＜ Ｄ２。其实， 盲区是由 ＯＴＤＲ 的测试光脉 冲遇到光纤链路中的活动连接点等光纤的不连续点而产生的菲 涅尔反射造成。从理论上说， 如果 ＯＴＤＲ 的测试光脉冲是完全 的矩形脉冲， 在时间 上 ， 盲 区 的 宽 度 就 是 ＯＴＤＲ 测 试 光 脉 冲 的 宽度。设测试光脉冲宽度为 τ， 在距离上， 盲区的宽度为 τＣ／ｎ（ 这 里 Ｃ 为真空中的光速， ｎ 为光纤的折射率） 。
１ 引言
在光缆线路工程建设和日常维护工作中， ＯＴＤＲ 是 使 用 率 最高的测试仪表之一。通过对 ＯＴＤＲ 所显示的背向散射曲线进 行分析， 可以掌握光缆线路或光纤链路的全程情况。在理解了 ＯＴＤＲ 的一般工作原理和基本技术参数的情况下， 采用 ＯＴＤＲ 对光纤进行测试， 能对出现的光路障碍快速准确地定位。
线有足够的分辨率， 能看清光纤沿线上每一点的情况。一般是
根据被测光纤长度先选择一个适当的测试脉宽， 经过一二次测
试后， 再确定一个最佳值。
６ ＯＴＤＲ 的盲区和死区
图 １ ＯＴＤＲ 的动态范围
ＯＴＤＲ 能 测 试 的 最 大 距 离 受 到 最 大 量 程 和 动 态 范 围 的 限 制， 假设被测光纤长度为 Ｌ（ ｋｍ） ， 平均损耗为 α（ ｄＢ／ｋｍ） ， ＯＴＤＲ 的量程为 Ｍ（ ｋｍ） ， 动态范围为 Ｄ（ ｄＢ） ， 要正常测试必须同 时 满 足 αＬ ＜ Ｄ 和 Ｌ ＜ Ｍ， 即必须保证 Ｌ ＜ ｍｉｎ（ Ｍ， Ｄ／α） 。 ４．２ 有效动态范围（ 可用动态范围）
OTDR测试中鬼影的干扰及消除方法
OTDR测试中鬼影的干扰及消除方法引言近日，汕尾分公司在对广东移动粤东环光缆汕尾吉水门-惠东东平段进行季度光缆备用纤测试过程中，测试人员发现OTDR背向散射曲线上存在多处反射峰，经过分析，其中有一部分反射峰并非是光纤的跳接点、成端，也不是因纤芯质量问题引起的反射，而是光纤测试中出现的“鬼影”现象，通常也称“幻峰”现象（见图1红色圆圈处）。
图1：广东移动粤东环光缆汕尾吉水门-惠东东平第4芯测试曲线（仪表参数设置：测试范围0-120km；脉冲宽度：10μs）鬼影现象时常带有迷惑性，往往会被不假思索地看作该处存在菲涅尔反射，并进一步误判光纤在该处成端、有气泡或裂痕等局部缺陷，因此，对鬼影现象加以考察和讨论是非常必要的。
一、鬼影的形成鬼影是由光纤线路中某点的大菲涅尔反射引起的二次及二次以上反射，鬼影形成的主要原因有：1.菲涅尔反射功率远大于后向瑞利散射光功率。
2.被测光纤长度大于仪表测试距离范围。
当光缆线路较长时，OTDR发射光脉冲频率较高，反射回始端的光脉冲还没达到始端，第二个光脉冲又发射出去，于是他们就在线路的某一点相遇而形成鬼影。
3.仪表与光纤、光纤与光纤接口损耗大。
当脉冲遇到大的反射接头时，一部分脉冲就会重新再返回远端，然后与其他光脉冲相叠加而形成鬼影。
如图 2所示。
入射光脉冲在两个连接器 1，2之间来回反射，使得在OTDR曲线的G1处产生一个尖峰(鬼影)，图2中终结强反射还可以引起鬼影G2。
图2：鬼影的形成二、鬼影的识别和消除有两个特征可用于识别鬼影：曲线上鬼影处未引起明显损耗；沿曲线鬼影与始端的距离是强反射事件与始端距离的倍数。
例如，本次对深惠光缆优化路由深圳车工庙-深圳新港鸿段测试时，第二芯也出现鬼影现象，如图3所示，A为汕尾吉水门机房（测试端），B为惠东中心机房（中间跳接点），C为惠东东平机房（终端），而D是由强反射点C在BC之间来回反射形成的鬼影，E是由强反射点B在AB 之间来回反射形成的鬼影。
对OTDR测试精确度问题的分析
现 有 单 模 光 缆 线 路 光 纤 的 折 射 率 基 本 在 １．４６０ ０～１．４８０ ０ 范围内。对于 Ｇ．６５２ 单模光纤， 实际测试时若用 １ ３１０ ｎｍ 波长，
６０
一般选择 １．４６８ ０； 若用 １ ５５０ ｎｍ 波长， 一般选择 １．４６８ ５。若折
峰 时 用 ＯＴＤＲ 测 试 的 长 度 比 有 菲 涅 尔 反 射 峰 时 测 试 的 长 度 略
短。光纤的末端端面不平直或受到污染， 背向散射信号曲线的末 端可能无菲涅尔反射峰。在光缆线路受到外力作用而阻断， 断点
图 ２ ＯＴＤＲ 的有效动态范围
处光缆头被埋压在泥土里， ＯＴＤＲ 测试常会出现背向散 射信号曲线的末端无菲涅尔反射峰的情况。
当需要对光纤接头损耗进行精确测试时， 为取得可信的结 果， 动态范围必须留有一定的余量（ ｄＢ） 。接头损耗值越小， 测试
盲区是指 ＯＴＤＲ 的接收器从饱和到能进行测试所需要的时 间。盲区的宽度定义有两种： （ １） 饱和起点至曲线从饱和处下降 ０．５ ｄＢ 的点， 即 Ｄ１； （ ２） 饱和起点至曲线从正常衰减起点向上抬 升 ０．５ ｄＢ 的点， 即 Ｄ２， 如图 ３ 所示。由图可见， 两种取法的宽度 是不一样的， 很明显 Ｄ１ ＜ Ｄ２。其实， 盲区是由 ＯＴＤＲ 的测试光脉 冲遇到光纤链路中的活动连接点等光纤的不连续点而产生的菲 涅尔反射造成。从理论上说， 如果 ＯＴＤＲ 的测试光脉冲是完全 的矩形脉冲， 在时间 上 ， 盲 区 的 宽 度 就 是 ＯＴＤＲ 测 试 光 脉 冲 的 宽度。设测试光脉冲宽度为 τ， 在距离上， 盲区的宽度为 τＣ／ｎ（ 这 里 Ｃ 为真空中的光速， ｎ 为光纤的折射率） 。
测试与维护
对 ＯＴＤＲ 测试精确度问题的分析
几种OTDR异常曲线分析
几种OTDR异常曲线分析1.曲线平直但衰减大OTDR测试正常曲线应该是返回的信号电平符合线性变化，即曲线平直。
测试曲线平直，但整体衰减值偏大，对于此情形，首先应调查相应的本色光纤的衰减值。
通常情况下本色光纤经着色后，其衰减值几乎没有变化；如果本色光纤本身的衰减值偏大，可以根据着色光纤的衰减值，降级使用或做其他处理；如果本色光纤衰减值良好：首先，观察其表面排线是否良好，排线过紧（即收放线张力过大）会使光纤产生较大的内应力，进而造成着色光纤在1550nm波长产生较大的附加衰减；其次，检查其固化度，固化不良或固化过度均会造成光纤的衰减增大，通常检查固化度的简单方法是用丙酮擦拭。
2.曲线“弯曲”所谓的测试曲线弯曲即指不同位置光纤衰减分布不均匀。
在实际生产中，由于光纤材料成分不完全均匀，衰减值会有细微的偏差；另外，下机后的着色光纤在不同位置受到的内应力不尽相同，造成光纤各处衰减不完全相同，即OTDR测试曲线不再是平直的。
对于1550nm波长测试曲线“弯曲”的情况，首先应查看其在1310nm波长的测试曲线，再进行判断。
（a）如果1310nm波长的测试曲线良好，即线性变化。
通常将该光纤放置一段时间，或通过复绕处理等方法使其内应力释放。
造成该现象的原因是由于1550nm波长对应力变化比较敏感，因此在1550nm波长的测试曲线变化比较明显。
在生产中，如果连续出现这种情况，大多数是因为导轮或模具上有污物，造成光纤在着色中受力不均。
作业人员应及时清洗模具和擦拭导轮。
如果收放线张力不稳定，光纤抖动大同样会使光纤受力不均，导致测试曲线弯曲的现象，所以工艺人员应定期的对设备的收放线张力进行确认核对。
（b）如果1310nm波长的测试曲线不再成线性关系，而呈现“弯曲”状。
通常比较快捷的判断方法是询问作业人员，在生产中有无异常，比如掉轮，堵模现象。
如果是掉轮造成的：由于光纤在硬质物体上滑过，使光纤受损，必将在1310nm和1550nm波长的测试曲线均出现类似“弯曲”曲线。
浅析OTDR使用过程中Ghost及伪增益的形成
浅析OTDR使用过程中Ghost及伪增益的形成作者：周明伟来源：《中国新通信》2014年第20期【摘要】本文对OTDR的原理及Ghost和伪增益的形成做了简单的分析，针对于实际工作中对故障点的定位提供了自己的经验和处理方法。
【关键词】 Optical Time Domain Reflectometer（OTDR） Ghost 伪增益光时域反射计（Optical Time Domain Reflectometer）是一种测试光纤衰减系数、物理缺陷和接头损耗等参数及障碍点具体位置的仪器，在光缆维护过程中起着不可代替的作用。
本文着重对OTDR在使用过程中常遇到的Ghost（鬼影或幻峰）及伪增益的形成做简要的分析，使我们在实际工作中能够更快、更精确的定位故障点。
一、光时域反射计（OTDR）原理1.1光学原理瑞利散射：瑞利光纤的一种固有损耗，是指光波在光纤传输时，遇到一些比光波波长小的微粒而向四周散射，导致光功率减小的现象。
菲涅尔反射：菲涅尔反射就是光在从一种介质（光纤）传到另一种介质（空气）中时，被沿原介质（光纤）反射回来。
1.2工作原理OTDR的工作原理是将经过脉冲调制的光源经过光学系统和耦合器进入到被测光纤线路，当光纤均匀，不存在连接点和断点时，由于瑞利散射的作用，从光纤各部分返回的后向散射光，近处的散射会先返回到接受装置统，远处的散射会隔一定时间后返回到接受装置。
因此在接受装置中就可以按时间坐标来显示出连续的散射信号，其强度与各点传输光功率成正比；当光纤中存在断点或者结构突变点（譬如连接器等），使折射率发生改变时，就会产生菲涅耳反射，其强度与入射光的强度和反射系数成正比。
反射光通过耦合器进入到接受装置，根据光在介质中的传输速度，令横轴以距离的形式与后向光到达的时间顺序相对应，令纵轴以dB表示散射光的相对强度并在屏幕上显示出来，这样所得的曲线就可以反映光纤各个部分的实际情况。
二、OTDR的重要参数2.1、动态范围动态范围定义为衡量OTDR能够测量光纤链路上各种事件的最大能力的物理量。
OTDR的使用及曲线分析解读
2019/2/27
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内容提要
1、OTDR的相关介绍 2、OTDR的工作原理 3、OTDR的常规使用 4、光纤断点定位与误差分析 5、OTDR日常维护 6、其他应该注意事项
2019/2/27
2019/2/27 34
谢谢大家
2019/2/27
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OTDR的工作原理
• ⑴ 损耗：Rayleigh Backscatter(瑞利背向散射) • =5Log(P0×W×S)-10ax(loge) • 式中： • P0:发射的光功率（瓦） • W：传输的脉冲宽度（秒） • S：光纤的反射系数（瓦/焦耳） • a：光纤的衰减系数（奈踣/米） • 1奈踣=8.686dB • x： 光纤距离 • 散射是光线遇到微小粒子或不均匀结构时发生的一种光学现象。这种散
点）。
在电信部门为：双向平均损耗为0.08dB。
。
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OTDR的常规使用
2、接续门限值（第二极）：
光纤冷接器作为连接器的连接损耗门限值。 一般清况下，超过该值，OTDR即认为光纤已到末 端。
2019/2/27
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OTDR的常规使用
3、反射、非反射：
事件是光纤中引起轨迹从直线偏移的变动。可以分析为反射或非 反射。 反射事件：当一些脉冲能量被反射，例如在连接器上，反射事件发生。 反射事件在轨迹中产生尖峰信号（有一个急剧的上升和下降） 非反射事件：在光纤中有一些损耗但没有光反射的部分发生。非反射事
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OTDR的工作原理
工作原理：
OTDR在电路的控制之下，按照设定的参数向光口发射光脉冲信 号，之后OTDR不断的按照一定的时间间隔从光口接收从光纤中反 射回的光信号，分别按照瑞利背向散射（测试光钎的损耗）和菲涅 尔反射（测试光钎的反射）的原理对光纤进行相应的测试。
OTDR测试误差及规避方法探讨
分析Technology AnalysisI G I T C W 技术138DIGITCW2021.020 引言如今，城市轨道交通发展速度逐渐加快，在其信号、通信、监控、供电及自动售检票等在内的各个专业系统中，光缆早已得到了大量的应用。
OTDR 是以光学原理、菲涅尔反射及瑞利散射等理论为根据制作而成，测试光纤线路时需要选择同一仪表测试，并确保各参数值的设置是相同的，这样能将误差减少。
测试中，即便选用的仪表型号不同，但凡动态范围达标，且脉宽、折射率、距离、波长等参数设置没有变化，基本上也不会产生差别太大的测试数据。
1 O TDR 工作原理在使用OTDR 时，通常是参照菲涅尔反射和瑞利散射原理来对光纤进行测试的，其中，通过菲涅尔反射原理定位能够获取连接点、断点及光纤终端，而通过瑞利散射能对光纤衰减损耗加以验证[1]。
OTDR 工作过程可以当作是雷达，首先将一个信号发射至光纤，通过对返射的信息进行观测，并不断重复该过程得到结果。
在此过程中，由于涉及了抽样、量化及编码等工作，仪表本身难免会产生一定偏差。
2 O TDR 测试方式及主要应用2.1 测试方式通过OTDR 来对光纤线路进行测试，就会考虑到实时、自动与手动三种相应的处理方式。
第一，在进行实时处理中，要求对于刷新曲线进行不断地扫描，但是因为曲线反复跳动和变化的缘故，因此使用频率相对偏少。
第二，自动方式多用于对整条线路状况的概览，仅需完成折射率及波长等基本参数的设置即可，仪表在测试中能自动完成剩余参数的设定，按下自动测试键之后，可以让整个曲线和事件表都全部显示出来，整个测试操作简单、速度快且不会耗费太长时间，在故障段落及部位的查找中应用相当广泛。
第三，通过手动的方式来设置主要的参数，主要是在测试曲线事件之中加以使用，在交换、移动游标的基础上，将曲线某一段落功能进一步放大，然后将位事件逐一的明确，这样就可以增加测试的实际精度，同样也能够提升其分辨率，最终在测试光纤线路之中得到应用。
OTDR测试方法
OTDR测试方法光时域反射仪（OTDR）是一种用于光纤链路测量和故障定位的仪器。
它通过发送光脉冲信号，根据返回的反射和折射信号来分析和测量光纤链路的损耗和反射系数，从而判断光纤链路的质量情况。
下面将介绍OTDR测试方法的一般步骤和要注意的事项。
第一步是准备工作。
首先，要确保测试仪器和光纤链路的连接良好。
可以使用连接线将OTDR与光纤链路相连，确保连接的稳定和可靠。
另外，还需要检查OTDR的电源和光纤链路的电源是否正常供电。
第二步是设置参数。
在进行OTDR测试之前，需要设置一些测试参数，如测试距离、脉冲宽度、平均时间、灵敏度等。
这些参数根据实际情况进行调整，以确保测试结果的准确性和可靠性。
第三步是开始测试。
将OTDR连接至光纤链路后，可以按下开始测试按钮，OTDR将发送光脉冲信号，并记录返回的反射和折射信号。
测试过程中，可以观察到OTDR显示屏上的测试波形图，并根据波形图来判断光纤链路的质量情况。
第四步是分析测试结果。
测试完成后，可以通过分析测试结果来评估光纤链路的质量和性能。
一般来说，可以通过观察波形图的形状、峰值的位置和幅度来判断光纤链路的损耗和反射系数。
还可以使用OTDR提供的分析工具来进一步分析和计算光纤链路的损耗、长度、连接器损耗等重要参数。
在进行OTDR测试时，还需要注意以下几点：1.测试的准确性受到多种因素的影响，如光纤链路的长度、纤芯数、折射率、连接器的质量等。
因此，在进行测试之前，要了解并确认这些参数，并据此设置适当的测试参数。
2.光脉冲的宽度和平均时间是影响测试结果的重要参数。
宽度较短的光脉冲可以提高测试的分辨率，但会增加噪声和测试误差。
平均时间的设置要根据实际情况进行调整，以保证测试结果的准确性和可靠性。
3.在测试过程中，要注意测试环境的温度和湿度等因素对测试结果的影响。
一些环境参数可能会导致光纤链路的性能发生变化，从而影响测试结果的准确性。
因此，要尽量在稳定的环境中进行测试，并及时记录测试时的环境参数。
用OTDR进行光纤测试时出现假峰现象的分析
第#期
黑龙江电力
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用 ’()* 进行光纤测试时 出现假峰现象的分析
尹志国， 毕建军
+ 黑龙江电通自动化有限公司， 黑龙江 哈尔滨 ,&$$$, -
摘
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析， 并简述了假峰对测试的影响以及如何判断和消除假峰。 关键词：’()*；光纤线路；测试；假峰 中图分类号：(./!/0 ,, 文献标识码：1 文章编号： ,$$! 2 ,%%# + !$$! - $# 2 $!$& 2 $!
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
在光缆线路的施工和日常维护中，经常使用 光时域反射计 + ’()* - 对光缆线路进行测试， 有 时会发现在 ’()* 的屏幕上不应出现反射峰的 地方出现了菲涅尔反射峰，这个峰我们称之为假 峰。假峰是由光纤线路上的反射引起的二次或二 次以上反射的结果，但二次反射峰要强些，二次 以上反射要弱得多。在光缆熔接点反射现象很 少，但在光缆的跳接时活动连接器通常存在反 射，特别是经过几个跳接的传输线路，会出现多 个反射峰，和实际距离相对应的反射峰为真峰， 其余的可能是假峰。
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OTDR测试技巧与假峰现象的分析毕建军 尹志国 姚大军（黑龙江电通自动化有限公司，哈尔滨 150001）摘 要：在用OTDR测试光缆线路时，在测试曲线上有时出现非实际存在的假峰。
对假峰出现的原因进行了分析，并简述了假峰对测试的影响及假峰的判断和消除。
关键词：光时域反射计；真峰；假峰0 问题的提出在用OTDR进行光缆线路测试过程中，经常遇到许多故障点，测试曲线上有时出现非实际存在的假峰。
结合辽长吉哈等光纤通信工程对上述原因进行分析，提出利用改变折射率的方法精确故障点，同时简述了假峰对测试的影响及假峰的判断和消除。
1 用改变折射率的方法精确故障点在黑龙江省辽长吉哈光纤通信工程施工过程中，我们遇到过一个故障点。
即测量时发现在距永源变机房479m处有一断纤，从断点距离分析，就在终端塔接头盒处。
但在打开终端塔接头盒并将此纤用OTDR监视熔接数次后，仍未与干线光缆接通。
因此，我们采用改变OTDR 折射率的方法判断并排除了故障。
根据光传输基本原理，即n=c/vc－光速n－折射率v－光在介质中传输速率（这里指在光纤中传输速率）由于c是光速为一常数，而且在同一介质里（同一光缆里的光纤）传输速率v也为定值，所以折射率n的值是唯一的，一般均为厂家提供。
这就决定了只要OTDR的折射率被选定，从其光源发光后再接收到反射信号的时间上便可确定一个准确距离。
如果我们人为地改变OTDR折射率，比如将实测折射率比厂家提供的标准折射率高，那么OTDR仪表内部认定的计算速率一定要降低。
根据V=D/TV－OTDR仪表内部认定的计算速率D－OTDR仪表显示距离T－光在光纤中传输及反射的时间此时光在光纤中传输及反射的时间T不会改变，而V的值被OTDR认定为降低，相应的OTDR仪表内计算的结果必然减少，即测量结果比标准距离减少了。
同理，若人为减少实测折射率值，则测量值比实际距离将增加。
根据上述原理，我们经过多次改变OTDR折射率测量，结果如下表：故 障 光 纤 测 试 表测试条件 厂家提供折射率：1.4658 测试范围：1km脉冲宽度：100ns 波长：1310nm 实测折射率 未断光纤实测值 已断光纤实测值2.0 328.4 332.51.9658 334.1 337.81.8658 352.3 355.21.7658 370.7 371.31.5658 418.4 418.41.4658 479.7 479.71.3658 479.6 479.61.2658 517.5 519.21.1658 602.0 605.11.0 654.0 659.0由测试表中数据可见，在厂家提供折射率1.4658及其接近的取值即1.5658和1.3658，所测得的未断光纤实测值和已断光纤实测值基本相同，判断不出断纤位置。
但随着折射率取值范围的加大，相应测量值也拉开距离。
由此我们判断故障点并非在接头熔接点，而是在距远于熔接点不足50cm左右。
实践证明，故障点就在距远于熔接点35cm处。
从上述论述中，我们可见折射率在光缆测量应用中的重要性。
它既可以帮助我们判断断纤的故障点，又可以帮助用户验证厂家提供的盘长与订货盘长是否相符，同时还能为租用或合建光缆的甲方单位验证实用缆长。
2 假峰的判断和消除在光缆线路的施工和日常维护中，我们经常使用OTDR（光时域反射计）对光缆线路进行测试，我们有时会发现在OTDR的屏幕上不应出现反射峰的地方出现了菲涅尔反射峰，这个峰我们叫它假峰。
假峰是由光纤线路上的反射引起的二次或二次以上反射的结果，但二次反射峰要强些，二次以上反射要弱得多。
在光缆熔接点反射现象很少，但在光缆的跳接时活动连接器通常存在反射，特别是经过几个跳接的传输线路，会出现多个反射峰，和实际距离相对应的反射峰为真峰，其余的可能是假峰。
2.1 原因分析光波在通过介质传播的过程中，由于光纤材料中折射率的微观波动，便产生向四面八方散射的本征瑞利散射光，瑞利散射光有一部分在该光纤的接受孔径之内并沿与前进方向传播相反的方向往光纤注入方向回传回来，同时前向传播的光波遇到光纤介质中的不连续点还会产生反射光波而也向光纤注入端回传，这种反向传播的光（光纤中的散射光和反射光）提供了关于光纤的许多信息，包括光纤的率减和故障点等。
光纤线路中的瑞利散射光功率很低，一般情况下散射光功率比入射光功率低-30db~-40db,反射光功率要比散射光功率强。
当线路上的某点反射光信号比散射光信号强很多时，该反射光信号再经过二次及二次以上的反射，就有可能在瑞利反射光信号曲线上出现假峰，特别是在光缆活动连接端面反射信号很强。
如图一，在距OTDR X距离的a点存在较强的反射，反射信号传到OTDR后又被OTDR处的活动连接器二次反射回光纤线路，该二次反射信号同样会在光纤线路中产生瑞利散射，在距离上二次反射光信号滞后于测试光信号2X，二次反射光在a点内某Y距离的散射信号与测试光信号在X+Y距离的散射光信号同时到达OTDR，并叠加在一起。
在X点以内，二次反射光的散射光要比测试信号的散射光弱得多，不会影响测试结果。
在a点，二次反射光信号又产生较强的反射信号和散射，在X点的二次反射光的再一次反射和散射信号与在2X距离的b点散射信号同时到达OTDR并叠加被OTDR所检测，这就影响到2X距离的b点检测结果。
在OTDR所显示的曲线上，在2X距离的b点可能出现假峰现象。
连接器图一菲涅尔反射峰与假峰示意图假设从OTDR注入光纤线路的光功率为Pi，光纤线路衰减为均匀，在某点的散射功率为P R(x),传输光功率为P T（X）。
P R(X)=SαS vτP i e-2az/2 （1）式中：z 离光纤注入端的距离v 光纤中的光速P i e-2az 传到Z处的光功率αS 光纤中的瑞利散射系数α 光纤衰减系数τ 光脉冲宽度S 后向散射系数灵敏度假设在a点有较强的反射光功率P f，P f=RP i e-2az （2）R：在a点的光功率反射系数在a点散射光功率与反射光功率之比为：P R/P f=SαS vτ/2R （3）并设P f比该点的散射光功率P R大g(dB)，既g(dB)=10lg(P f/P R) (4)a点的反射光反向传输到发送端OTDR时，经发送端的活动连接器产生二次反射。
活动连接头的两端纤芯间存在空气间隙，假设光纤的端面与光纤的轴线垂直并平行，即1与2平行，设折射率n1=n2=1.468,n0=1则由电磁波传输理论可得光功率的反射系数为R=0.06938。
光纤 1 光纤 2包层纤芯n1 n0 n2包层空气间隙图二活动连接间隙图a点的一次反射光传输到OTDR后，再经OTDR处的活动连接器二次反射，二次反射光在a点的背向瑞利散射光比其在a点的再次反射光要弱得多，可忽略不计，只考虑再次反射光的作用，设其功率为Pˊf，测试光在b点的散射信号到达a点的光功率，设为PˊR，则通过计算可得：0.49008P′R/P′f≈ （5）τα10g/5式中：τ 为OTDR输出的测试光脉冲宽度α 为光纤的每公里衰耗P′R和P′f同时到达OTDR，并叠加在一起。
若P′R ＞10P′f，则二次反射光信号在a点的再一次反射光功率P′f对测试光功率的影响可忽略不计。
若P′R ＜10P′f由式（2）可得：g＞5lg(4.90088×10-2/τα) （6）目前使用的单模光纤，在1310nm波长α=0.35db/km，在1550nm波长区，α=0.22db/km，则有：g＞5lg(14.0025×10-2/τ) (7)g＞5lg(22.2767×10-2/τ) (8)由（7）、（8）可计算出g大于30db时散射光功率和二次反射光功率是可比的一个数量级，就会对2X距离的b点测量结果产生影响，出现假峰，也就是在OTDR的测试曲线上在没有反射的b点有假峰。
2.2 假峰的判断与消除在对光缆线路进行测试时，若有一个或多个活接头且OTDR发射的光功率较强，就会在第一个活接头处产生较强的反射，并产生假峰现象。
假峰现象很容易使测试人员错误的判断为故障事件，而找不到原因。
假峰现象还会使测试曲线失真，在2X距离的b点测试结果出现误差。
假峰通常出现在距测试点第一个接头点二倍距离处，后面的接头点基本不会出现假峰现象。
判断是不是假峰首先要了解接头点，其次对强反射峰要引起注意，能找出反射峰在距离上的关系就基本上可以判断出假峰的位置。
在OTDR上看到的反射峰如果不在活动连接头处，有可能是假峰，但若经OTDR反向测试在同一点仍有峰出现则是故障点。
如果在用OTDR测试中出现假峰现象，就要尽量消除。
首先判断产生假峰的真峰点，尽量减小OTDR的发光功率，使OTDR测试距离与光缆实际距离尽量相近。
调节活动连接器使该连接器反射最小，在光纤尾纤或光跳线接口处加匹配液以减小或消除反射进而消除假峰。
如果活动连接头反射很大，消除又很难，应更换活动连接器。
经上面的分析可知，用OTDR测试时假峰出现在真峰之后，假峰距离是真峰距离的2倍。
判断出假峰后就要及时对真峰的反射进行处理，减小反射消除假峰现象。
对光缆线路的OTDR测试应正反两方向测试，正确反映线路衰减情况。
参考文献[1] 光电线缆检测技术 电子工业出版社 方建成等[2] 电磁场与电磁波 人民教育出版社 谢处方等[3] 新一代光纤通信与同步网—原理与发展 天津科学技术出版社 董孝义等作者简介：毕建军（1969——），男，黑龙江人，高级工程师，从事电力系统通信工程工作。
尹志国（1965——），男，黑龙江人，高级工程师，从事电力系统通信工程工作。
姚大军（1959——），男，黑龙江人，高级工程师，从事电力系统通信工程工作。
Analysis for false peak while testing optical fiber with OTDRBI-Jianjun，YIN-Zhiguo，YAO-Dajun（Heilongjiang Electrotelecom Automation Co.Ltd ）Abstract：The false peaks often appear on the test waveshapes while testing optical fiber with OTDR. The reason of the false peaks is analyzed , its effect to test and the way how to be judged and the solving methods is introduced.Key words：OTDR；real peak； false peak。